公路工程高性能沥青混凝土路面施工技术分析

公路作为交通基础设施核心，其质量与行车安全、运输效率及经济发展紧密相连。沥青混凝土路面因舒适、施工快，在我国公路建设中应用广泛。但随着交通负荷加重、气候影响加剧，传统沥青路面易早期破损，难以满足现代交通需求。Superpave-20 高性能沥青混凝土通过优化选材与配比，性能显著提升，能适应复杂环境。

1Superpave-20 高性能沥青混凝土原材料

1.1 沥青

沥青是 Superpave-20 高性能沥青混凝土的胶结材料，其性能直接影响混合料的强度、稳定性和耐久性。在选择沥青时，应根据工程所在地的气候条件、交通量大小以及路面结构类型等因素进行综合考虑。对于Superpave-20 高性能沥青混凝土，通常选用针入度指数较大、延度较好、软化点较高的改性沥青。改性沥青能够显著提高沥青的高温稳定性和低温抗裂性，使其在夏季高温时不易出现车辙，在冬季低温时不易产生裂缝。

1.2 粗集料

粗集料在Superpave-20 高性能沥青混凝土中起到骨架作用，其质量对混合料的强度和稳定性至关重要。粗集料应选用质地坚硬、洁净、表面粗糙、颗粒形状良好的碎石，通常采用玄武岩、花岗岩等碱性岩石轧制而成。粗集料的粒径应符合设计要求，级配应连续、均匀，且具有足够的强度和耐磨性。同时，粗集料的压碎值、洛杉矶磨耗损失、表观相对密度、吸水率等指标也需满足相关标准规定。

1.3 细集料

细集料在Superpave-20 高性能沥青混凝土中起到填充粗集料空隙、改善混合料和易性的作用。细集料应选用洁净、干燥、无风化、无杂质的天然砂或机制砂，其中机制砂的棱角性较好，能够提高混合料的内摩擦力，有利于增强路面的稳定性。细集料的级配应符合设计要求，细度模数应在合理范围内。同时，还需检测细集料的表观相对密度、坚固性、含泥量等指标，确保其质量合格。需要注意的是，细集料中不应含有过多的泥土和杂质，以免影响沥青与集料的黏结性能。

1.4 矿粉

矿粉是 Superpave-20 高性能沥青混凝土中的重要填料，能够与沥青形成胶浆，提高混合料的黏结力和稳定性。矿粉应采用石灰岩等碱性岩石经磨细而成，其颜色应为白色或灰白色，且具有较高的细度和均匀性。矿粉的表观密度、含水量、粒度范围等指标应符合相关规范要求，不得含有泥土、杂质和团粒。

2Superpave-20 高性能沥青混凝土配合比设计

2.1 目标配合比

目标配合比设计是根据工程设计要求和原材料性能，确定最佳的矿料级配和沥青用量。首先，需要对所选用的粗集料、细集料和矿粉进行筛分试验，确定各档集料的筛分结果。然后，根据 Superpave-20 的级配范围，通过试配确定符合要求的矿料级配。在确定矿料级配后，采用马歇尔试验或 Superpave 体积设计方法，测定不同沥青用量下混合料的体积指标（如空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度等）和力学指标（如稳定度、流值等），从而确定最佳沥青用量。目标配合比设计应确保混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性，同时满足施工要求。

2.2 生产配合比

生产配合比是在目标配合比的基础上，结合实际生产设备的情况进行调整确定的。由于实际生产中拌合设备的筛孔尺寸和筛分效率与实验室存在差异，因此需要对目标配合比进行修正。首先，对拌合机热料仓中的集料进行筛分，确定各热料仓集料的级配。然后，根据热料仓集料的级配，调整各仓集料的比例，使生产配合比的矿料级配与目标配合比的矿料级配基本一致。同时，还需通过马歇尔试验确定生产配合比的最佳沥青用量，其最佳沥青用量与目标配合比的最佳沥青用量允许有一定的偏差，但应在规范规定的范围内。生产配合比设计完成后，还需进行试拌试铺，检验混合料的性能和施工效果，必要时进行进一步调整。

3Superpave-20 高性能沥青混凝土路面施工技术要点

3.1 混合料拌合

混合料的拌合是保证其质量的第一道工序，应严格按照生产配合比进行拌合。在拌合前，应检查拌合设备的性能和计量精度，确保其正常运行。同时，需对集料进行预热，使集料的温度达到规定要求，以保证沥青能够充分裹覆集料。沥青的加热温度应根据沥青的种类和标号确定，一般应控制在 160-180^∘C 之间。集料的加热温度应比沥青的加热温度高 10-20% ，以弥补拌合过程中的温度损失。在拌合过程中，应保证拌合时间充足，使集料与沥青充分混合均匀，避免出现花白料、离析等现象。拌合后的混合料应色泽均匀，温度符合要求，出场前应进行质量检测，合格后方可运输。

3.2 混合料摊铺

混合料的摊铺应连续、均匀、不间断地进行，以保证路面的平整度和整体性。在摊铺前，应检查下承层的质量，确保其表面平整、洁净、干燥，并有足够的强度。同时，需对摊铺机进行调试，调整好摊铺厚度、摊铺速度和振捣频率等参数。摊铺机的摊铺速度应根据拌合设备的生产能力、摊铺宽度和厚度等因素确定，一般控制在 2-6m/min 之间，以保证混合料的摊铺质量。在摊铺过程中，应保持摊铺机连续运行，避免中途停顿，如需停顿，应将摊铺机熨平板抬起，避免混合料冷却后粘结在熨平板上。同时，应安排专人对摊铺后的混合料进行检查，及时处理离析、缺料等问题。对于边角等摊铺机难以摊铺到的部位，可采用人工摊铺，但应注意避免过度碾压。

3.3 混合料碾压

混合料的碾压是保证路面强度和稳定性的关键环节，应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行碾压。碾压过程通常分为初压、复压和终压三个阶段。初压的目的是稳定混合料，防止其在后续碾压过程中产生推移和变形，初压应采用钢轮压路机，碾压温度一般控制在150-170℃之间，碾压遍数为 1-2 遍。复压的目的是提高混合料的密实度，应采用重型轮胎压路机或振动压路机，碾压温度一般控制在 130-150℃之间，碾压遍数为4-6 遍。终压的目的是消除轮迹，保证路面的平整度，终压应采用钢轮压路机，碾压温度一般控制在 110-130℃之间，碾压遍数为 1-2 遍。在碾压过程中，应注意碾压速度和碾压方向，避免在同一位置反复碾压，以免造成路面推移和开裂。同时，应保持压路机的碾压轮清洁，避免粘料影响路面质量。

3.4 施工质量检测

施工质量检测是保证 Superpave-20 高性能沥青混凝土路面施工质量的重要手段，应贯穿于施工全过程。在施工前，应对原材料进行质量检测，确保其符合要求。在施工过程中，应随时对混合料的温度、摊铺厚度、压实度等指标进行检测，及时发现和解决问题。施工完成后，应按照相关规范和设计要求，对路面的平整度、压实度、厚度、渗水系数、构造深度等指标进行全面检测。对于检测中发现的不合格项，应及时采取措施进行处理，直至达到合格标准。同时，还应做好施工记录，为后续的路面养护和管理提供依据。

4 结论

Superpave-20 高性能沥青混凝土路面凭借优良路用性能满足现代交通需求。其施工质量保障需从三方面着手：选材上，严格把控沥青、集料及矿粉质量，检测关键指标；配合比设计时，经目标与生产两阶段确定最优矿料级配及沥青用量；施工中，重点管控拌合、摊铺、碾压环节。落实上述措施可显著提升施工质量、延长路面寿命。工程实践中，应持续总结经验，引入新技术工艺，推动高性能沥青混凝土路面施工水平进阶。

参考文献：

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